• Journal of Magnetics
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• 제11권1호
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• pp.51-54
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• 2006

Variation of magnetic properties through Cr substitution for Co in inverse-spinel $CoFe_2O_4$ has been investigated by vibrating-sample magnetometry (VSM) and conversion electron $M\ddot{o}ssbauer$ spectroscopy (CEMS). $Cr_{x}Co_{1-x}Fe_2O_4$ samples were prepared as thin films by a sol-gel method. The lattice constant of the $Cr_{x}Co_{1-x}Fe_2O_4$ samples was found to remain unchanged, explainable in terms of a reduction of tetrahedral $Fe^{3+}$ ion to $Fe^{2+}$ due to substitution of $Cr^{3+}$ ion into octahedral $Co^{2+}$ site. The existence of the tetrahedral $Fe^{2+}$ ions in $Cr_{x}Co_{1-x}Fe_2O_4$ was confirmed by CEMS analysis. Room-temperature magnetic hysteresis curves for the $Cr_{x}Co_{1-x}Fe_2O_4$ films measured by VSM revealed that the saturation magnetization $M_s$ increases by Cr doping. The $M_s$ is maximized when x = 0.1 and decreases for higher x but is still bigger than that of $CoFe_2O_4$. The increase of $M_s$ can be explained partly by the reduction of the tetrahedral $Fe^{3+}$ ion to $Fe^{2+}$.

• 한국자기학회지
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• 제16권1호
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• pp.1-5
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• 2006

결정구조는 같은 spinel 구조이나, 자기적으로는 각각 반강자성과 준강자성 특성을 띠고 있는 $Co_3O_4$와 자철광 $Fe_3O_4$의 혼성 Co-ferrite인 $Co_xFe_{1-x}O_4$ 박막을 sol-gel법으로 제조하여, Fe 이온에 대한 Co 이온 치환으로 발생된 양이온 거동이 Co-ferrite 박막의 결정구조 및 자기적 특성에 미치는 효과를 XRB 실험, VSM 측정, 그리고 Conversion Electron Mossbauer Spectroscopy (CEMS) 실험으로 조사하였다. 그 결과 $Co^{3+}$ 이온이 주로 $Fe^{3+}$ 이온을 치환하여 단위정의 크기가 감소를 가져오며, 결정구조는 inverse spinel 구조에서 normal spinel 구조로 변환된다. CEMS 분광실험을 통하여 확인된 Fe 이온의 site preference는 주로 $Fe^{3+}$ 이온이 $Co^{3+}$ 치환됨을 보여주고 있으며, 동시에 B-site의 $Co^{2+}$ 이온은 A-site로 이동된다. 자화곡선 측정결과 Co 조성값의 증가로 자기 moment값이 감소되는 것으로 나타났는데, 이것은 low spin상태의 $Co^{3+}$이 high spin상태의 $Fe^{3+}$이온을 치환하여 주로 발생한 것이다.

• Advances in nano research
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• 제4권1호
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• pp.1-14
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• 2016

Superparamagnetic iron oxide nanoparticles (Nps), composed of magnetite, $Fe_3O_4$, or maghemite, ${\gamma}-Fe_2O_3$, core and biocompatible polymer shell, such as dextran or chitozan, have recently found wide applications in magnetic resonance imaging, contrast enhancement and hyperthermia therapy. For different diagnostic and therapeutic applications, current attempt is focusing on the synthesis and biomedical applications of various ferrite Nps, such as $CoFe_2O_4$ and $MnFe_2O_4$, differing from iron oxide Nps in charge, surface chemistry and magnetic properties. This study is focused on the synthesis of manganese ferrite, $MnFe_2O_4$, Nps by most commonly used chemical way pursuing better control of their size, purity and magnetic properties. Co-precipitation syntheses were performed using aqueous alkaline solutions of Mn(II) and Fe(III) salts and NaOH within a wide pH range using various hydrothermal treatment regimes. Different additives, such as citric acid, cysteine, glicine, polyetylene glycol, triethanolamine, chitosan, etc., were tested on purpose to obtain good yield of pure phase and monodispersed Nps with average size of ${\leq}20nm$. Transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction, energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), $M\ddot{o}ssbauer$ spectroscopy down to cryogenic temperatures, magnetic measurements and inductively coupled plasma mass spectrometry were employed in this study.

• 한국자기학회지
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• 제24권2호
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• pp.56-59
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• 2014

$Ba_2CoZnFe_{12}O_{22}$ 시료를 습식분쇄로 이용한 직접 합성법을 사용하였으며, 소결 조건의 변화에 따른 시료 제조후, x-선 회절기(XRD), 진동시료형 자화율측정기(VSM), 회로망 분석기, 그리고 뫼스바우어 분광기 측정을 이용하여 결정학적 및 자기적 특성을 연구하였다. X-선 회절 실험을 통해 Y-type hexaferrite가 주상임을 알 수 있었고, 소결 온도가 증가할수록 밀도가 증가하였다. 상온에서 10 kOe까지의 자화이력곡선 측정 결과, 포화 자화 값는 모든 시료가 약 33 emu/g으로 비슷한 값이 나왔으며, 보자력은 소결 온도가 증가할수록 감소하였다. 회로망 분석기를 통해 100 MHz부터 4 GHz까지 투자율과 유전율을 측정하였다. 그 결과, 소결 온도가 증가할수록 투자율과 tan ${\delta}_{\mu}$는 감소하였다.

• 한국자기학회지
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• 제15권2호
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• pp.96-99
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• 2005

Phase transition from normal- to inverse-spinel structure has been observed for $Fe_xCo_{3-x}O_4$ thin films as the Fe composition (x) increases from 0 to 2. The samples were fabricated as thin films by sol-gel method on Si(100) substrates. X-ray diffraction measurements revealed a coexistence of two phases, normal and inverse spinel, for $0.76{\le}x{\le}0.93$. The normal-spinel phase is dominant for $x{\le}0.55$ while the inverse-spinel phase for $x{\ge}l.22$. The cubic lattice constant of the inverse-spinel phase is larger than that of the normal-spinel phase. For both phases the lattice constant increases with increasing x. X-ray photoelectron spectroscopy measurements revealed that both $Fe^{2+}$ and $Fe^{3+}$ ions exist with similar strength in the x=0.93 sample. Conversion electron $M\ddot{o}ssbauer$ spectra measured on the same sample showed that $Fe^{2+}$ ions prefer the octahedral $Co^{3+}$ sites, indicating the formation of the inverse-spinel phase. Analysis on the measured optical absorption spectra for the samples by spectroscopic ellipsometry indicates the dominance of the normal spinel phase for low x in which $Fe^{3+}$ ions tend to substitute the octahedral sites.

• 한국자기학회지
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• 제9권1호
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• pp.23-28
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• 1999

$\alpha$-Fe2O3를 sol-gel 방법으로 낮은 온도에서 열처리하여 가능한 입자의 크기가 작은 형태로 제조한 후 이에 대한 결정학적 및 자기적 성질을 X-선 회절, Mossbauer 분광법 등을 사용하여 연구하였다. 15$0^{\circ}C$에서 열처리하여 얻은 시료의 경우 결정구조는 Corundums symmetry이며 단위세포는 결정 상수가 $\alpha$=5.03$\pm$0.05$\AA$, c=13.84$\pm$0.05$\AA$인 hexagonal로 분석되었다. 4.2K에서부터 실내온도까지 여러 온도에서 Mossbauer spectrum을 측정, 분석한 결과 단일상의 결정이 확실히 이루어져있고 입자의 크기가 매우 작아서 77K에서부터 초상자성 현상을 나타내고 있는 것이 관측되었으며, 입자의 크기는 대략 98$\AA$을 중심으로 32$\AA$의 반폭 치를 갖는 Gaussian 분포를 나타내고 있다.

• 한국자기학회지
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• 제2권1호
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• pp.1-7
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• 1992

melt-spinning 방법에 의해 제조된 비정질 $Fe_{90}Zr_{10}$ ribbon에 전해수소화 반응법에 의해 증수소를 주입하였다. 중수소가 주입된 $D_{x}Fe_{90}Ze_{10}$계의 자기적 성질에 대하여 연구 하였다. 이 결과와 이미 보고된 수소가 주입된 $H_{x}Fe_{91}Zr_{9}$계의 결과와 비교하여 자기적인 성질에 미치는 phonon의 효과에 대하여 연구하였다. 또한 $M\"{o}ssbauer$분광법을 이용하여 Curie온도 $T_{c}$를 조사한 결과 중수소가 주입되기 전 시료의 $T_{c}$보다 75K 상승하였는데, 이는 수소 주위의 local de-formation에 의한 것으로 보인다. 그리고 $M\"{o}ssbauer$분광법에서 얻은 $D_{47}Fe_{90}Zr_{10}$의 자발 자율화을 온도의 함수로 표시하여, 중수소를 주입하지 않은 $Fe_{90}Zr_{10}$의 자발 자화율과 비교한 결과 중수소 주입시 교환 상호작용의 요동이 줄어듬이 확인되었다.

• Journal of Magnetics
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• 제16권1호
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• pp.23-26
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• 2011

The effects of titanium ions on the crystallographic and spin-rotation transitions in iron sulfide have been examined by M$\"{o}$ssbauer spectroscopy in the temperature range of 78 to 600 K. It is noted that the titanium impurity of $Ti_{0.02}Fe_{0.98}S$ affects both the crystallographic and spin-rotation transitions of the iron sulfide. 2% impurity of $Ti^{2+}$ in FeS causes the increase in the difference between the spin rotation and ${\alpha}$ transition temperature by as much as 10 K compared with that for FeS. Both 1c and 2c structures coexist in the range between the ${\alpha}$ transition temperature and approximately 26 K, with a smaller hyperfine field corresponding to the 1c structure. The spin-rotation temperature for $Ti_{0.02}Fe_{0.98}S$ was measured to be 365 K, which is 10 K lower than the ${\alpha}$ transition temperature. By the 2% impurity of $Ti^{2+}$ in FeS the N$\'{e}$el temperature appreciably is not affected.

• 한국광물학회지
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• 제6권2호
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• pp.105-115
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• 1993

철을 함유하는 전기적 광물들의 뫼스바우어 및 적외선 흡수 스펙트럼들은, 철 2가와 철 3가 이온들이 Y와 Z팔면체 자리에 들어가는 것을 보여준다. 철 이온들은 대개 2가인데, 대부분 Y자리에 분포되며 부분적으로 Z자리에도 들어간다. 흑갈색 전기석 광물들은 청색/녹색 전기석들 보다 Z자리의 철 2가 성분이 높다. 그러므로, 광학 스펙트럼으로 보면 흑갈색 전기석의 720 nm 피크가 청색/녹색 전기석의 피크보다 더 넓게 나타난다. 실험에 이용된 녹색/청색 전기석 광물들은 모두 철 2가 이온들만 가지고 있다. 전기석들의 적외선 스펙트럼들은 화학 분석결과로 보아 OH 주위의 양이온들의 환경에 따라 민감한 변화를 보인다. 열처리한 시료의 분석결과를 보면, O(1)H와 O(3)H의 적외선 흡수 스펙트럼 특성에는 차이를 보이지 않았다. 철 2가와 OH를 가지는 규산염 광물의 경우, $3565cm^{-1}$ 피크를 특징적으로 가지는데 이들의 탈수온도는 $700{\sim}800^{\circ}C$이다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제8권1호
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• pp.69-79
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• 1997

뫼스바우어 분광법을 사용해서 다목적용으로 제조된 의학용 치료 연고제내에 포함된 자성물질 입자들의 성질들이 연고제내에서 안정되게 존재하고 있는 지를 연구하였다. 자성물질 내에 들어있는 $^{57}$ Fe 동위철 핵자들에 의해 나타나는 뫼스바우어 스펙트럼에 대해 분석한 결과들과 Fe$_3$O$_4$-${\gamma}$-Fe$_2$O$_3$ 체계에 대해 잘 알려진 분석결과들을 비교 연구하여 자성입자들의 구성상태를 규명할 수 있었다. 결과적으로 나타난 연고제내에 자성물질의 합성상태는 합성되지 않은 순수한 자성물 질만의 성분 분석과는 다른 결과를 나타내었다. 한편, 자성물질 입자의 크기 (~100$\AA$)가 매우 작음에도 불구하고 이들 입자들은 95K~300K 범위에서 초 상자성 형태의 뫼스바우어 스펙트럼 특성을 나타내지 않았다. 또한, 연고제를 방사성 살균한 후에도 자성물질 성분 구성에는 변화가 없었다.